Теплообменник

(19) 15/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБРЕТЕН О АВТО 3348/06 1.9009.92. Бюл, М. 35ворожский горнорудный институт(57) Использование: в теплообменрудовании для водяного охлажденемого компрессорного воздуха,м обо- сжимащн остьЬ(21) 488 (22) 20, (46) 23 (71) Кр (72) В,А и Б.М,Л (56) Ва утилиз "НаукаПа кл. Р 2 У СВИДЕТЕЛЬСТВУ изобретения: кольцевой корпус разделен поперечной перегородкой на две камеры, Они соединены между собой посредством тепловых труб, В зернах расположения патрубков подвода газа и подвода и отвода жидкости в камерах установлены продольные перегородки 9, Входные и выходные отверстия 10 для каждой среды расположены по разные стороны от соответствующей перегородки. В камере для газа перегородка закреплена на внешней обечайке корпуса. В другой камере перегородка 9 одним концом выведена за пределы внешней обечайки, Она введена в плоский диффузор 11 с образованием патрубков для жидкости.3 ил,5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 Изобретение относится к теплообменному оборудованию и может быть использовано в промышленной энергетике, в частности для водяного охлаждения сжимаемого компрессором воздуха.Известны теплообменники, содержащие корпус с плоскими стенками, разделенные на две камеры перегородкой, в которой закреплены тепловые трубы (см, кн. Васильев Л,Л. и др, Теплообменники - утилизаторы на тепловых трубах, Минск, Наука и техника, 1987. с.25 и 31). Недостаток их заключается в ограниченной области применения, поскольку корпус с плоскими стенками мало пригоден для работы под давлением,Известен теплообменник, содержащий цилиндрический корпус с внутренней цилиндрической перегородкой, разделяющей его на две камеры: кольцевую для охлаждающей жидкости и осевую для горячего газа, Камеры имеют патрубки подвода и отвода жидкости и газа, в местах расположения которых корпус снабжен входными и выходными отверстиями, Камеры сообщаются между собой посредством тепловых труб, пропущенных радиально через перегородку (Патент США М 41833990, кл. Е 28 Е 15/00, опубл, 1980),Известный теплообменник имеет ряд технологических недостатков, главные из которых;- низкая плотность размещения тепловых труб особенно в кольцевой камере, что ограничивает удел ьную мощность теплосьема;- падение в кольцевой камере скорости движения жидкости, из-за раздвоения потока ее на участке между патрубками, что ухудшает теплосъем;- неравномерность условий обтекания охлаждающей жидкостью различных тепловых труб, поскольку размеры входного и вь- ходного отверстий не соответствуют высоте камеры;- невозможность использования в качестве тепловых труб термосифонов из-за их разнонаправленности,Цель изобретения - повышение технологичности теплообменника, Эта цель достигается тем, что перегородка выполнена поперечной, патрубок подвода газа выполнен в виде плоского диффузора, расположенного на внешней обечайке корпуса, а патрубок отвода - в виде круглого диффузора, расположенного на верхнем основании корпуса в пределах внутренней обечайки, при этом в зонах расположения патрубков подвода газа и подвода и отвода жидкости в камерах установлены продольные перегородки, и входные и выходные отверстия для каждой среды расположены по разные стороны от соответствующей перегородки, причем в камере для газа перегородка закреплена на внешней обечайке корпуса в месте крепления к ней патрубка подвода, а в камере для жидкости перегородка одним концом выведена за пределы внешней обечайки и введена в плоский диффузор, установленный на этой камере с образованием входного и выходного патрубков для жидкости,На фиг,1 изображен предлагаемый теплообменник, разрез; на фиг,2 и 3 - сечение А - А и Б - Б на фиг.1 сответственно,Теплообменник предназначен для работы в системе водяного охлаждения турбокомпрессора,Теплообменник имеет кольцевой корпус, образованный внешней 1 и внутренней2 обечайками, днищем 3 и крышкой 4, Кольцевое внутреннее пространство корпуса разделено на две камеры испарения 5 и конденсации 6 при помощи перегородки 7, в которой закреплены тепловые трубы 8, Вкамере конденсации 6 установлена продольная перегородка 9, по обе стороны которой смежно выполнены два щелевидных по высоте камеры отверстия 10 с плоскими диффуэорами 11, заканчивающимися патрубками 12 для жидкости, В камере испарения входное отверстие 13 выполнено соосно выходному 14 соответственно во внешней 1 и внутренней 2 обечайках и отделены друг от друга перегородкой 15, примыкающей к диагонально противоположным кромкам отверстий 13 и 14, К отверстию 13 подсоединены входной плоский диффузор 16 с патрубком 17, а выходной цилиндрический диффузор 18 с патрубком 19 и эдсоединен к отверстию 20, выполненному в крышке 4.Теплообменник работает следующим образом,Горячий воздух компрессора из патрубка 17 через диффузор 16 и щелевидное отверстие 13 поступает в камеру испарения 5, огибает ее и через щелевидное отверстие 14 попадает во внутреннюю обечайку 2 и выходит через отверстие 20 и диффузор 18 к патрубку отвода 19,Аналогично, но во встречном направлении в камере конденсации 6 движется охлаждающая вода, поступающая и укодящая через патрубки 12 диффузоров 11 и щелевидные отверстия 10, При этом горячий воздух отдает тепло циркулирующему внутри тепловой трубы 8 промежуточному теплоносител ю и охлаждается, Пары теплоносителя, попадая в зону тепловых труб 8, расположенную в камере конденсации 6, отдают тепло охлаждающей воде.Благодаря щелевидным на всю высоту камер входным 12 и выходным отверстиям 10 и выбору их площади равной площади проходного сечения соответствующей камеры, обеспечивается равномерное обтекание поверхностей тепловых труб 8 воздухом и водой, следовательно, одинакова эффективность их работы.Наличие плоских диффузоров 11 и 16 обеспечивает плавный переход от щелевидных отверстий 10 и 13 к круглым патрубкам 12,17.Положительный эффект от изобретения обусловлен высокой удельной мощностью теплообменника благодаря рациональному использованию пространства камер для размещения тепловых труб, а также высокой и равномерной скорости потоков жидкости и газа, Кроме того, однонаправленность тепловыхтрубдаетвозможность при вертикальном расположении теплообменника использовать термосифоны, что упрощает конструкцию и снижает стоимость,Формула изобретения Теплообменник, содержащий кольцевой корпус, снабженный входными и выходными отверстиями и патрубками подвода и отвода газа и жидкости и разделенный перегородкой на две кольцевые камеры дляупомянутых сред. сообщающиеся между собой посредством тепловых труб, закреплен 5 ных в перегородке, при этом пзтрубкиподвода и отвода жидкости расположены навнешней обечайке корпуса, о т л и ч а ю .щ и й с я тем, что, с целью повышенитехнологичности, перегородка выполнена10 поперечной, патрубок подвода газа выпалнен в виде плоского диффузора, расположенного на внешней обечайке корпуса, апатрубок отвод - в виде круглого диффузо.ра, расположенного на верхнем основании15 корпуса в пределах внутренней обечайки,при этом в зонах расположения патрубковподвода газа и подвода и отвода жидкостив камерах установлены продольные перего-родки, и входные и выходные отверстия для20 каждой среды расположены по разные стороны от соответствующей перегородки,причем в камере для газа перегородка закреплена на внешней обечайке корпуса вместе крепления к ней патрубка подвода, а25 в камере для жидкости перегородка однимконцом выведена за пределы внешней обечайки и введена в плоский диффузор, установленный на этой камере с образованиемвходного и выходного патрубков дл- жидко 30 сти,1763847 Составитель С.Буга.скаяТехред М.Моргентал Корректор Н,Слободяник Редактор Т.Иванова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3447 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5